鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)研究

楊振華

（中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 鐵路通信信號(hào)一體化的優(yōu)勢(shì)分析

鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)基本原理為，充分將通信技術(shù)與信號(hào)控制技術(shù)深層次融合，核心目的在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化。實(shí)現(xiàn)通信與信號(hào)完美融合，需借力先進(jìn)的通信信號(hào)一體化技術(shù)，該技術(shù)具有多領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）可靠性高。現(xiàn)下鐵路系統(tǒng)中使用信號(hào)傳輸較為普遍，核心目的在于為鐵路相關(guān)工作人員交流提供便捷。傳統(tǒng)工作模式下，通信信號(hào)傳輸方式屬于單向通信方式，信號(hào)傳輸者將信號(hào)發(fā)出后，需耗損一定的時(shí)間，不會(huì)第一時(shí)間獲取信息，直至被接收方獲取相關(guān)信號(hào)后，方可獲取回復(fù)問(wèn)題。選取此種傳輸方式促使鐵路工作效率較低，若鐵路通信實(shí)際傳輸過(guò)程中一經(jīng)發(fā)現(xiàn)突發(fā)性狀況，便會(huì)產(chǎn)生延誤現(xiàn)象。選用鐵路通信信號(hào)一體化傳輸方式，可從本質(zhì)上解決此類(lèi)問(wèn)題，保證發(fā)送者與接收者可動(dòng)態(tài)性對(duì)工作變更做好溝通、交流。（2）信息量大。原有信息傳輸過(guò)程中，核心傳輸介質(zhì)為鐵軌，所以整個(gè)傳輸過(guò)程中僅局限于價(jià)值較高、少量信息傳輸，使用通信傳輸一體化技術(shù)后，從本質(zhì)上減少原有傳輸信息體量少不足，無(wú)線通信傳輸方式可保證鐵路相關(guān)人員處于短周期內(nèi)獲取大量信息，持續(xù)性完成數(shù)據(jù)傳輸工作，為鐵路工作者良好交流提供便捷，保證工作實(shí)施效率及質(zhì)量。（3）高效率。原有鐵路信息傳輸以單項(xiàng)為主，促使鐵路工作效率難以提升，核心因素在于信息傳輸后，無(wú)法第一時(shí)間接收信息回復(fù)，現(xiàn)下使用鐵路通信信息一體化傳輸，可進(jìn)一步變更工作實(shí)際狀況，傳輸者和接收方均處于閉環(huán)回路中，提高工作效率。（4）經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)良。相較傳統(tǒng)傳輸方式，選用通信信號(hào)一體化傳輸方式產(chǎn)生成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)傳輸方式，核心因素在于通信信號(hào)傳輸方式均依附于傳輸設(shè)備，完成傳輸任務(wù)目標(biāo)，無(wú)須采取強(qiáng)制性利用軌道電路進(jìn)行傳輸，進(jìn)一步凸顯軌道電路傳輸經(jīng)濟(jì)性。

2 通信信號(hào)設(shè)備存在問(wèn)題分析

通信信號(hào)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，受多方面因素影響，促使其難以吻合現(xiàn)下實(shí)際需求，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）信號(hào)傳輸混亂，站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電碼化難度較大。現(xiàn)下已有鐵路通信系統(tǒng)中，因通信方式等干擾，促使信號(hào)傳輸過(guò)程中處于無(wú)序化，具有一定的混亂性，以及軌道電路制式較多，一定程度干擾鐵路通信系統(tǒng)正常工作。站內(nèi)實(shí)現(xiàn)電碼化風(fēng)險(xiǎn)較高，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)需耗損較長(zhǎng)時(shí)間，設(shè)計(jì)中存在先天不足，必定對(duì)通信信號(hào)產(chǎn)生干擾。（2）集中式調(diào)度方式滯后。鐵路調(diào)度工作作為鐵路事業(yè)核心環(huán)節(jié)之一，現(xiàn)下選取核心調(diào)度方式為集中式，此種方式難以獲取良好的成效?，F(xiàn)下鐵路作為我國(guó)基礎(chǔ)交通設(shè)施，人們對(duì)其行業(yè)要求愈發(fā)嚴(yán)格，集中化調(diào)度方式存在不足日漸凸顯，難以吻合現(xiàn)下實(shí)際發(fā)展需求。（3）通信方式滯后，部門(mén)溝通較少。通信過(guò)程中一般選取模擬單信道，如此一定程度影響正常通信，現(xiàn)下信號(hào)干擾現(xiàn)象十分凸顯，無(wú)線列調(diào)難以充分發(fā)揮作用，對(duì)列車(chē)實(shí)際運(yùn)行難以有效控制，最終獲取的通信成效不佳。各部門(mén)間溝通不足，信息難以及時(shí)進(jìn)行共享，形成信息孤島模式。

3 鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)分析

3.1 機(jī)房一體化

信息時(shí)代背景下，互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展普及，各領(lǐng)域逐漸趨于網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，促使信號(hào)系統(tǒng)吻合現(xiàn)下時(shí)代發(fā)展需求。信號(hào)系統(tǒng)中，多個(gè)先進(jìn)通信技術(shù)及其設(shè)備逐步推廣及應(yīng)用，其內(nèi)部子系統(tǒng)均需依附于通信系統(tǒng)與鐵路信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行光纜和電纜架設(shè)，例如，應(yīng)用先進(jìn)通信技術(shù)的無(wú)線閉塞系統(tǒng)，依靠通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的列車(chē)調(diào)度控制系統(tǒng)，在常規(guī)系統(tǒng)劃分中均作為信號(hào)設(shè)備子系統(tǒng)，但結(jié)合現(xiàn)下通信和信號(hào)設(shè)備而言，各子系統(tǒng)之間通信信號(hào)技術(shù)融合度越來(lái)越高，所以可考慮將通信信號(hào)多個(gè)子系統(tǒng)布設(shè)于一個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)。將各子系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接，通過(guò)使用大量光線纜，依托一體化設(shè)計(jì)將其放置于同一個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)，以此短縮其實(shí)際應(yīng)用長(zhǎng)度，從源頭控制光線纜實(shí)際應(yīng)用中存在各類(lèi)故障，提高設(shè)備應(yīng)用可靠性。與此同時(shí)，通信信號(hào)設(shè)備應(yīng)用一體化技術(shù)后仍需設(shè)計(jì)相應(yīng)的綜合防雷系統(tǒng)，將其充分置于設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)部，其中機(jī)房?jī)?nèi)存在門(mén)窗、地面、頂面等需布設(shè)金屬網(wǎng)，以此最大限度減少各類(lèi)干擾，保證信號(hào)機(jī)房中環(huán)境適用性。以此為基礎(chǔ)充分融合各類(lèi)電子及通信設(shè)備，保證工作穩(wěn)定性及可靠性。

3.2 電源一體化

電源一體化實(shí)現(xiàn)主要需充分結(jié)合設(shè)備自身實(shí)際等級(jí)，進(jìn)行系統(tǒng)性分析考量，正常狀況下，信號(hào)與通信兩種設(shè)備需進(jìn)行獨(dú)立配置系統(tǒng)電源，隨著科學(xué)技術(shù)持續(xù)性發(fā)展，此類(lèi)問(wèn)題得以解決?，F(xiàn)下新型智能化電源系統(tǒng)逐步興起，且逐步在通信信號(hào)系統(tǒng)中推廣及大面積應(yīng)用，此類(lèi)電源基本原理為，充分利用直流總線和高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，進(jìn)一步提高信號(hào)設(shè)備電源供電水平，對(duì)信號(hào)電子系統(tǒng)供電方式，主要依托負(fù)載供電方式開(kāi)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體實(shí)踐過(guò)程中可依照不同電源電路實(shí)際需求，吻合多元化供電方式，具有較高的安全系數(shù)。

3.3 管理維護(hù)一體化

管理維護(hù)實(shí)現(xiàn)一體化，主要是設(shè)備管理維護(hù)人員結(jié)合初期工作規(guī)劃設(shè)計(jì)，逐項(xiàng)開(kāi)展各項(xiàng)工作，鐵路通信系統(tǒng)不僅作為銜接整個(gè)鐵路基本系統(tǒng)，更是動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)通行平臺(tái)，為保證其信息高效、安全傳輸管理，需充分結(jié)合實(shí)際狀況開(kāi)展管理及維護(hù)。設(shè)備維護(hù)人員需實(shí)施合理的維護(hù)措施和保養(yǎng)方案，建立相應(yīng)的通信平臺(tái)系統(tǒng)，確保整個(gè)信號(hào)傳輸成效，需對(duì)通信、信號(hào)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，且抽調(diào)專(zhuān)業(yè)的維修熱源。若鐵路系統(tǒng)內(nèi)部并未實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)一體化技術(shù)，需通信和信號(hào)系統(tǒng)均配備足量的設(shè)備維護(hù)資源，耗損較多人力、物力，使用通信信號(hào)一體化技術(shù)后，大大減少了維護(hù)管理資源投入體量。信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，作為行車(chē)安全、加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)關(guān)鍵性設(shè)備，其充分使用先進(jìn)的高速傳感、隔離技術(shù)等，精準(zhǔn)性監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備及其結(jié)合部狀態(tài)和運(yùn)行成效，通過(guò)智能化分析技術(shù)為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)提供導(dǎo)向，保證鐵路信號(hào)設(shè)備維修可靠性。當(dāng)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與通信設(shè)備充分進(jìn)行結(jié)合后，設(shè)備一體化的維護(hù)效果表現(xiàn)明顯：若通信信號(hào)系統(tǒng)需設(shè)備維護(hù)時(shí)，設(shè)定為信號(hào)設(shè)備需維護(hù)管理，應(yīng)以信號(hào)維護(hù)管理工作者為基礎(chǔ)，通信維護(hù)工作者做以輔助；反之，設(shè)定通信設(shè)備需維護(hù)管理，需以通信維護(hù)管理工作者為基礎(chǔ)，信號(hào)維護(hù)工作者為輔助，這樣維護(hù)管理工作就可以在設(shè)備端輕松地實(shí)現(xiàn)切換，從而提高管理維護(hù)效果，節(jié)約實(shí)際管理維護(hù)資源。

3.4 監(jiān)測(cè)一體化

鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)一體化，核心目的在于對(duì)整個(gè)集成化信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證信息可實(shí)現(xiàn)共享，基于相關(guān)設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通信及信號(hào)兩個(gè)完整性系統(tǒng)增設(shè)相應(yīng)的遠(yuǎn)程化監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)過(guò)程中，各系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單一性提供服務(wù)，還需對(duì)其中網(wǎng)絡(luò)通道及硬盤(pán)檢測(cè)進(jìn)行布設(shè)。信號(hào)系統(tǒng)實(shí)際監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)相較，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，不僅可對(duì)信號(hào)量進(jìn)行檢測(cè)，而且可對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)明火、煙霧及溫度變化。按照現(xiàn)下對(duì)鐵路通信信號(hào)一體化相關(guān)規(guī)程及要求，充分使用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)通信信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行綜合性分析，以此獲取完整的模擬量及開(kāi)關(guān)量。實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中判定相關(guān)信息無(wú)誤，可交由管理維護(hù)人員重新布設(shè)信息處理流程，構(gòu)建完善的信號(hào)信息故障存儲(chǔ)庫(kù)，對(duì)相關(guān)發(fā)生故障具體部位進(jìn)行有效提示?；诒O(jiān)測(cè)分析通信信號(hào)一體化技術(shù)，將通信與信號(hào)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行高效化集成，保證其實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信息共享。通信信號(hào)一體化可助力相關(guān)人員高效解決各類(lèi)問(wèn)題，具有回放、記錄等相關(guān)功能，提高工作人員工作效率。

3.5 信息一體化

隨著現(xiàn)下時(shí)代信息技術(shù)高速發(fā)展，將信息一體化用于鐵路信號(hào)傳輸中，對(duì)多元化行車(chē)信息及其相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，不僅可實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)系統(tǒng)維護(hù)、管理等工作實(shí)現(xiàn)一致性及共享，而且可動(dòng)態(tài)化掌握實(shí)際對(duì)其中各類(lèi)信息，并精準(zhǔn)性判定其信息數(shù)據(jù)是否存在安全性，篩出不符合要求信息，將滿足要求信息通過(guò)傳輸路徑進(jìn)行傳輸，保證鐵路信息工作傳輸高效性及可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路作為我國(guó)的交通基礎(chǔ)設(shè)施，隨著各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，其逐步趨于網(wǎng)絡(luò)化、智能化?，F(xiàn)下鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)應(yīng)用，可提高信息傳輸效率及質(zhì)量，為相關(guān)工作人員提供便捷性，促進(jìn)鐵路產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。需積極結(jié)合現(xiàn)下實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，從多層次、視角提出實(shí)現(xiàn)一體化技術(shù)措施，從本質(zhì)上推動(dòng)通信信號(hào)一體化技術(shù)發(fā)展，以此保證鐵路產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。